Príprava a charakteristiky polyimidového filmového/grafénového polymérneho materiálu

Podľa správ sú spôsoby prípravy kompozitných materiálov polyimid/grafén vo všeobecnosti: miešanie roztoku, polymerizácia in situ a miešanie taveniny.

(1) Miešanie roztoku

Miešanie roztoku: Po zmiešaní grafénu a derivátov grafénu na ich dispergovanie v roztoku polyméru a odstránení rozpúšťadla je možné pripraviť zodpovedajúce polymérne nanokompozitné materiály. Pretože grafén nemá takmer žiadnu rozpustnosť a grafén je náchylný na agregáciu medzivrstvy. Preto výskumníci zaviedli organické funkčné skupiny do štruktúry grafénu na zvýšenie rozpustnosti grafénu a derivátov grafénu. Pretože je oxid grafénu rozpustný vo vode, možno ho priamo zmiešať s jeho koloidným roztokom a vodným roztokom polyméru rozpustného vo vode. Po zmiešaní, ultrazvukovom spracovaní a formovaní má pripravený kompozitný materiál polymér/oxid grafénu vynikajúce mechanické vlastnosti. Pri príprave oxidu grafénu a polymérov nerozpustných vo vode prostredníctvom miešania na prípravu kompozitných materiálov je organická funkcia oxidu grafénu čoraz užitočnejšia pri zlepšovaní jeho rozpustnosti v organických rozpúšťadlách a silnej kombinácii s polymérmi.

(2) Polymerizácia in situ

Najväčší rozdiel medzi metódou miešania v roztoku a metódou in-situ polymerizácie je v tom, že proces syntézy polyméru a miešania grafénu alebo derivátov grafénu sa vykonávajú súčasne a polymérne reťazce tvorené polymerizáciou a grafénom alebo grafénom deriváty majú rôzny vzhľad. Silný efekt kovalentnej väzby. Kompozitný materiál polymér/grafén získaný touto metódou má silnejší efekt rozhrania, takže jeho funkcia zovšeobecnenia sa výrazne zlepšila. Spomedzi nich sú polymérne/grafénové kompozitné materiály pripravené s použitím nylonu-6, polystyrénu, epoxidovej živice atď. ako polymérnej matrice, všetky sú pripravené in-situ polymerizáciou.

(3) Miešanie taveniny

V procese miešania taveniny môže byť kompozitný materiál polymér/grafén pripravený bez rozpúšťadiel. Stačí zmiešať grafén alebo deriváty grafénu a polymér v roztavenom stave pod vplyvom vysokej teploty a vysokej strihovej sily. Uvádza sa, že rôzne polyméry (ako je polyester a polykarbonát, polyetylén 2,6-naftalát)/funkčné grafénové kompozitné materiály boli pripravené zmiešaním taveniny. Skúšal som aj miešanie taveniny a zlučovanie materiálov kyselina polymliečna/grafén a polyetyléntereftalát/grafén. Hoci táto metóda môže realizovať prípravu vo veľkom meradle napriek svojej jednoduchej prevádzke, grafénový list sa počas procesu prípravy rozbije v dôsledku účinku vysokej šmykovej sily.